能谱仪（EDS）与波谱仪（WDS）的比较

电子探针仪中所用的波谱仪(WDS)和通常在扫描电镜中使用的能谱仪( EDS)是进行微区成分分析的两种技术。它们的功能虽然相同,但二者的仪器结构、分析原理都不相同,各具长处与不足。

能谱仪（EDS）与波谱仪（WDS）结构及组成部分：

能谱仪主要由Si(Li)探测器、前置放大器、脉冲信号处理单元、模数转换器、多道脉冲分析器、小型计算机及显示记录系统等部分组成，如下图所示：

波谱仪主要由分光晶体、X射线探测器、X射线计数器和记录系统等部分组成，如下图所示：

A—电子光学系统；B—扫描显示系统；C—波谱仪（波谱仪由X射线分光及探测系统C1、X射线计数及记录系统C2组成）

能谱仪（EDS）与波谱仪（WDS）相较而言优缺点：

1.和波谱仪相比，能谱仪具有以下几方面的优点:

(1)能谱仪探测X射线的效率高。

Si(Li)探头可以安放在比较接近样品的位置，它对X射线源所张的立体角很大;X射线信号直接由探头收集，不必通过分光晶体衍射，不存在衍射导致的强度损失。Si(Li)晶体对X射线的检测率极高，因此能谱仪的探测效率比波谱仪高。

(2)能谱仪分析速度快。

能谱仪可在同一时间内对分析点内所有元素的X射线光子的能量进行测定和计数，在几分钟内就可以得到定性分析结果，而波谱仪只能逐个测量每种元素的特征波长。

(3)能谱仪的结构比波谱仪简单。

能谱仪没有机械传动部分,因此稳定性和重复性都很好。

(4)能谱仪对样品的要求比波谱仪更低。

能谱仪不必聚焦，因此对样品表面没有特殊要求，适合于粗糙表面的分析工作。

2.但是，和波谱仪相比，能谱仪存在以下不足:

(1)能谱仪的分辨率比波谱仪低。

波谱仪的分辨率较高，约5~10 eV;而能谱仪的分辨率较低，在145~155 eV左右，能谱仪给出的波峰比较宽，容易重叠。

(2)能谱仪可分析的元素范围比波谱仪窄。波谱仪可以分析4Be~92U，能谱仪可分析11Na~92U( Be窗)

能谱仪Si(Li)检测器的Be窗口限制了超轻元素特征X射线的测量，只能分析原子序数大于11的元素;而波谱仪可以测定原子序数从4到92之间的所有元素。

(3)能谱仪的谱失真比波谱仪更严重。

波谱仪不存在谱失真的问题;能谱仪造成谱失真的因素较多，如峰重叠、电子束散射等。

因此，能谱仪的探测极限（谱仪能测出的元素的最小百分浓度）要比波谱仪低。波谱仪的探测极限约0.01~0.1%，能谱仪的探测根极限为0.1~0.5%。

能谱仪（EDS）与波谱仪（WDS）应用侧重点：

根据不同试样、不同元素和不同准确度要求，可选择EDS、WDS或者EDS/WDS组合分析。同一试样的不同元素可以选用不同谱仪。

WDS的主要应用:

微量元素、轻元素、有重叠峰元素、定量准确度要求高的有标样定量。

EDS的主要应用:

快速分析、元素质量百分数一般大于10%的主元素、不平试样的无标样定量分析等。

能谱仪（EDS）与波谱仪（WDS）对比图